【手続補正書】
【提出日】平成18年4月17日(2006.4.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】液滴吐出装置及びインクジェットプリンタ
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  振動板と、前記振動板を変位させるアクチュエータと、内部に液体が充填され、前記振動板の変位により、該内部の圧力が増減されるキャビティと、前記キャビティに連通し、前記キャビティ内の圧力の増減により前記液体を液滴として吐出するノズルとを有する複数の液滴吐出ヘッドと、
前記アクチュエータを駆動する駆動回路と、
前記アクチュエータにより変位された前記振動板の残留振動を検出する残留振動検出手段と、
基準パルスを発生させるパルス生成手段と、
前記残留振動検出手段によって検出された前記振動板の残留振動に基づいて、前記パルス生成手段によって発生された前記基準パルスの数を演算する演算処理手段と、
前記液滴吐出ヘッドのヘッド異常を判定するヘッド異常判定手段と、
前記ヘッド異常判定手段によって判定されたヘッド異常を解消する回復処理を実行する回復手段とを備え、
前記ヘッド異常判定手段は、前記演算処理手段により演算された前記基準パルスの数と、前記回復手段による回復処理の実行の有無とに基づいて、前記ヘッド異常の原因を判定することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】  液体が充填されるキャビティと、前記キャビティに連通するノズルと、前記キャビティ内に充填された液体の圧力変動により液体を液滴として前記ノズルから吐出させるアクチュエータとを有する複数の液滴吐出ヘッドと、
前記アクチュエータを駆動する駆動回路と、
前記アクチュエータから発生する起電圧の残留振動を検出する残留振動検出手段と、
基準パルスを発生させるパルス生成手段と、
前記残留振動検出手段によって検出された前記残留振動に基づいて、前記パルス生成手段によって発生された前記基準パルスの数を演算する演算処理手段と、
前記液滴吐出ヘッドのヘッド異常を判定するヘッド異常判定手段と、
前記ヘッド異常判定手段によって判定されたヘッド異常を解消する回復処理を実行する回復手段とを備え、
前記ヘッド異常判定手段は、前記演算処理手段により演算された前記基準パルスの数と、前記回復手段による回復処理の実行の有無とに基づいて、前記ヘッド異常の原因を判定することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】  前記演算処理手段は、前記残留振動に基づいて所定のタイミングを生成するタイミング生成手段と、前記パルス生成手段によって所定の期間内に発生された前記基準パルスの数をカウントするカウンタと、前記タイミング生成手段によって生成されたタイミングで前記カウンタのカウント値を保持する保持手段とを含む請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】  前記カウンタは、前記所定の期間内に発生された前記基準パルスの数を所定の基準値から減算カウントする請求項３に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】  前記所定の基準値を格納するメモリを備える請求項４に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】  前記複数の液滴吐出ヘッドの周囲温度を計測する温度センサを備える請求項４又は５に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】  前記所定の基準値は、前記温度センサによって計測された周囲温度に基づいて補正される請求項６に記載の液滴吐出装置。
【請求項８】  前記所定の期間は、前記アクチュエータの駆動後、前記残留振動が発生するまでの期間である請求項３乃至７のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項９】  前記所定の期間は、前記残留振動の最初の半周期の期間である請求項３乃至７のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】  前記所定の期間は、前記残留振動の最初の１周期の期間である請求項３乃至７のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１１】  前記ヘッド異常判定手段は、前記保持手段に保持されたカウント値と前記所定の回復処理の実施の有無とに基づいて、前記ヘッド異常の原因を判定する請求項４乃至１０のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１２】  前記ヘッド異常判定手段は、前記保持されたカウント値が第１のカウント閾値よりも大きい場合には、前記ヘッド異常の原因を前記キャビティ内への気泡混入と判定する請求項１１に記載の液滴吐出装置。
【請求項１３】  前記ヘッド異常判定手段は、前記保持されたカウント値が第１のカウント閾値よりも小さく、第２のカウント閾値よりも大きい場合には、前記ヘッド異常が発生していないと判定する請求項１１に記載の液滴吐出装置。
【請求項１４】  前記ヘッド異常判定手段は、前記保持されたカウント値が第１のカウント閾値よりも小さく、さらに、第２のカウント閾値よりも小さい場合には、前記所定の回復処理の実施の有無に基づいて、前記ヘッド異常の原因を判定する請求項１１に記載の液滴吐出装置。
【請求項１５】  前記ヘッド異常判定手段は、前記所定の回復処理が実施されていない場合、前記ヘッド異常の原因を特定不能であると判定する請求項１４に記載の液滴吐出装置。
【請求項１６】  前記ヘッド異常判定手段は、前記所定の回復処理が実施されている場合、前記保持されたカウント値が前記第１及び第２のカウント閾値よりも小さく、さらに、第３のカウント閾値よりも小さいときには、前記ヘッド異常の原因を紙粉付着大と判定する請求項１４に記載の液滴吐出装置。
【請求項１７】  前記ヘッド異常判定手段は、前記所定の回復処理が実施されている場合、前記保持されたカウント値が前記第２のカウント閾値と第３のカウント閾値の間にあるときには、前記ヘッド異常の原因を紙粉付着小と判定する請求項１４に記載の液滴吐出装置。
【請求項１８】  請求項１乃至１７のいずれかに記載の液滴吐出装置を備えるインクジェットプリンタ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の一実施形態において、本発明の液滴吐出装置は、
振動板と、前記振動板を変位させるアクチュエータと、内部に液体が充填され、前記振動板の変位により、該内部の圧力が増減されるキャビティと、前記キャビティに連通し、前記キャビティ内の圧力の増減により前記液体を液滴として吐出するノズルとを有する複数の液滴吐出ヘッドと、
前記アクチュエータを駆動する駆動回路と、
前記アクチュエータにより変位された前記振動板の残留振動を検出する残留振動検出手段と、
基準パルスを発生させるパルス生成手段と、
前記残留振動検出手段によって検出された前記振動板の残留振動に基づいて、前記パルス生成手段によって発生された前記基準パルスの数を演算する演算処理手段と、
前記液滴吐出ヘッドのヘッド異常を判定するヘッド異常判定手段と、
前記ヘッド異常判定手段によって判定されたヘッド異常を解消する回復処理を実行する回復手段とを備え、
前記ヘッド異常判定手段は、前記演算処理手段により演算された前記基準パルスの数と、前記回復手段による回復処理の実行の有無とに基づいて、前記ヘッド異常の原因を判定することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、本発明の別の実施形態における液滴吐出装置は、
液体が充填されるキャビティと、前記キャビティに連通するノズルと、前記キャビティ内に充填された液体の圧力変動により液体を液滴として前記ノズルから吐出させるアクチュエータとを有する複数の液滴吐出ヘッドと、
前記アクチュエータを駆動する駆動回路と、
前記アクチュエータから発生する起電圧の残留振動を検出する残留振動検出手段と、
基準パルスを発生させるパルス生成手段と、
前記残留振動検出手段によって検出された前記残留振動に基づいて、前記パルス生成手段によって発生された前記基準パルスの数を演算する演算処理手段と、
前記液滴吐出ヘッドのヘッド異常を判定するヘッド異常判定手段と、
前記ヘッド異常判定手段によって判定されたヘッド異常を解消する回復処理を実行する回復手段とを備え、
前記ヘッド異常判定手段は、前記演算処理手段により演算された前記基準パルスの数と、前記回復手段による回復処理の実行の有無とに基づいて、前記ヘッド異常の原因を判定することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
好ましくは、前記演算処理手段は、前記残留振動に基づいて所定のタイミングを生成するタイミング生成手段と、前記パルス生成手段によって所定の期間内に発生された前記基準パルスの数をカウントするカウンタと、前記タイミング生成手段によって生成されたタイミングで前記カウンタのカウント値を保持する保持手段とを含む。また、好ましくは、前記カウンタは、前記所定の期間内に発生された前記基準パルスの数を所定の基準値から減算カウントしてもよい。そして、好ましくは、本発明の液滴吐出装置は、前記所定の基準値を格納するメモリを備えている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
ここで、好ましくは、本発明の液滴吐出装置は、前記複数の液滴吐出ヘッドの周囲温度を計測する温度センサを備えている。この場合、前記所定の基準値は、前記温度センサによって計測された周囲温度に基づいて補正されるように構成されてもよい。これにより、液滴吐出ヘッドのヘッド異常をより精度よく検出することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
そして、好ましくは、本発明の液滴吐出装置は、前記ヘッド異常判定手段によって判定された判定結果と、対象となる液滴吐出ヘッドとを関連付けて記憶する記憶手段を備える。また、好ましくは、本発明の液滴吐出装置は、前記ヘッド異常判定手段によって判定された判定結果と、対象となる液滴吐出ヘッドとを関連付けて記憶する記憶手段を備え、前記記憶手段は、前記判定結果とともに前記保持されたカウント値を記憶するよう構成されてもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
ここで、好ましくは、前記回復手段は、前記複数の液滴吐出ヘッドのノズルが配列されるノズル面に対しワイパによりワイピング処理を実行するワイピング手段と、前記アクチュエータを駆動して前記液滴吐出ヘッドのクリーニングのために所定のノズルから前記液滴を吐出するフラッシング処理を実行するフラッシング手段と、前記複数の液滴吐出ヘッドのノズル面を覆うキャップに接続するポンプによりポンプ吸引処理を実行するポンピング手段とを含む。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
そして、好ましくは、前記回復手段は、前記吐出異常の原因が前記キャビティ内への気泡混入あるいは前記キャビティ内の液体の乾燥による増粘大と判定された場合には、前記ポンピング手段によるポンプ吸引処理を実行させる。また、好ましくは、前記回復手段は、前記吐出異常の原因が前記キャビティ内の液体の乾燥による増粘小と判定された場合には、前記フラッシング手段によるフラッシング処理を実行させる。この場合、好ましくは、前記回復手段は、前記ヘッド異常の原因が乾燥による増粘と判定された場合には、乾燥による増粘の大小及び前記保持手段に保持されたカウント値に基づいて、前記フラッシング処理の吐出回数又は前記ポンピング処理の前記ポンプの吸引時間を変更して該ポンプ吸引処理を実行させる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
好ましくは、前記回復手段は、前記吐出異常の原因が前記特定不能の場合には、前記ワイピング手段によるワイピング処理を実行させる。この場合、好ましくは、前記ヘッド異常判定手段は、前記回復手段が前記ワイピング手段によるワイピング処理を実行させた場合には、前記液滴吐出ヘッドのヘッド異常を再度判定するよう構成される。なお、好ましくは、前記所定の回復処理は、前記ワイピング手段によるワイピング処理である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
さらに、好ましくは、前記回復手段は、前記ヘッド異常の原因が乾燥による増粘小と判定された場合には、前記保持手段に保持されたカウント値に応じて、前記フラッシング処理の吐出回数を変更して該フラッシング処理を実行させる。それに加えて又はその代わりに、前記回復手段は、前記ヘッド異常の原因が気泡混入と判定された場合には、前記保持手段に保持されたカウント値に応じて、前記ポンプの吸引時間を変更して前記ポンピング処理を実行させてもよい。ここで、好ましくは、前記回復手段は、前記ヘッド異常判定手段によって判定されたヘッド異常が解消するまで前記回復処理を実行させるよう構成される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また、好ましくは、本発明の液滴吐出装置は、前記回復手段によって回復処理を実行してもヘッド異常が解消しない場合には、前記液滴吐出ヘッドのヘッド異常が解消しないことを報知する報知手段を更に備える。この場合、本発明の液滴吐出装置は、前記複数の液滴吐出ヘッドのキャビティに供給する前記液体を貯蔵する液体貯蔵手段を備え、前記報知手段は、前記回復手段によって回復処理を実行してもヘッド異常が解消しない場合には、前記液体貯蔵手段を交換するよう報知するよう構成されてもよい。また、本発明の液滴吐出装置は、前記回復手段によって回復処理を実行してもヘッド異常が解消しない場合において実行している印刷処理を停止するよう構成されてもよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、本発明の液滴吐出装置は、好ましくは、前記アクチュエータの駆動による前記液滴の吐出動作後、前記アクチュエータとの接続を前記駆動回路から前記残留振動検出手段に切り替える切替手段を備える。この場合において、本発明の液滴吐出装置は、前記残留振動検出手段、前記演算処理手段、前記ヘッド異常判定手段及び前記切替手段をそれぞれ複数備え、前記アクチュエータの駆動動作を行った前記液滴吐出ヘッドに対応する前記切替手段が前記アクチュエータとの接続を前記駆動回路から対応する前記残留振動検出手段に切り替え、該切り替えられた前記残留振動検出手段に対応する前記ヘッド異常判定手段は、対応する前記液滴吐出ヘッドのヘッド異常を判定してもよい。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
それに代えて、本発明の液滴吐出装置は、前記複数の液滴吐出ヘッドにそれぞれ対応する複数の切替手段と、前記残留振動検出手段が前記複数の液滴吐出ヘッドのいずれのノズルに対して前記残留振動を検出するかを決定する検出決定手段とを備え、前記検出決定手段によって決定された前記液滴吐出ヘッドのノズルに対応する前記アクチュエータの駆動動作後、対応する前記切替手段は、前記アクチュエータとの接続を前記駆動回路から前記残留振動検出手段に切り替えるよう構成されてもよい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、好ましくは、前記吐出異常検出手段は、前記発振回路の出力信号における発振周波数の変化に基づいて生成される所定の信号群により、前記振動板の残留振動の電圧波形を生成するＦ／Ｖ変換回路を含む。この場合、前記吐出異常検出手段は、前記Ｆ／Ｖ変換回路によって生成された前記振動板の残留振動の電圧波形を所定の波形に整形する波形整形回路を含んでもよい。そして、好ましくは、前記波形整形回路は、前記Ｆ／Ｖ変換回路によって生成された前記振動板の残留振動の電圧波形から直流成分を除去するＤＣ成分除去手段と、前記ＤＣ成分除去手段によって直流成分を除去された電圧波形と所定の電圧値とを比較する比較器とを含み、該比較器は、該電圧比較に基づいて、矩形波を生成して出力するよう構成される。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
また、本発明の別の態様において、本発明のヘッド異常検出・判定方法は、前記アクチュエータにより変位された振動板の残留振動を検出するとともに、基準パルスを発生させ、前記振動板の残留振動に基づいて、発生した基準パルスの数を演算し、演算された前記基準パルスの数と回復処理の実行の有無とに基づいて、液滴吐出ヘッドのヘッド異常を判定することを特徴とする。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また、本発明の別の実施形態では、本発明のヘッド異常検出・判定方法は、前記アクチュエータから発生する起電圧の残留振動を検出するとともに、基準パルスを発生させ、前記起電圧の残留振動に基づいて、発生した基準パルスの数を演算し、演算された前記基準パルスの数と回復処理の実行の有無とに基づいて、液滴吐出ヘッドのヘッド異常を判定することを特徴とする。
ここで、いずれの実施形態におけるヘッド異常検出・判定方法においても、好ましくは、前記判定されたヘッド異常の原因に基づいて、前記液滴吐出ヘッドのヘッド異常を解消させる回復処理を実行する。